Происхождение крупномасштабных магнитных полей, пронизывающих космическое пространство, представляет собой одну из фундаментальных и нерешенных проблем современной астрофизики. Ученые выдвинули интригующую гипотезу, согласно которой ключевую роль в этом процессе могла сыграть гигантская «космическая пылевая батарея», активировавшаяся в эпоху формирования первых звезд.
Магнитные поля — повсеместное явление во Вселенной. Помимо хорошо изученного поля Земли, защищающего нас от радиации и задающего направление в навигации, магнитными полями обладают другие планеты, звезды (например, Солнце), и даже целые галактики. Магнитное поле нашей галактики, Млечный Путь, хотя и в миллион раз слабее земного, простирается на десятки тысяч световых лет. Более того, астрономы обнаруживают поля колоссальных масштабов, охватывающие скопления галактик и простирающиеся на миллионы световых лет.
Загадка космического магнетизма
Главный вопрос заключается в источнике этих гигантских, хотя и относительно слабых, магнитных структур. Для их создания требуются чрезвычайно мощные и масштабные физические процессы. Долгое время основная теория — динамо-механизм — предполагала усиление слабых начальных, или «зародышевых», полей. Однако оставалось неясным, откуда берутся сами эти начальные поля.
Обратите внимание: Японцы хотят уничтожать космический мусор с помощью плазменной пушки.
Рождение поля из космической пыли
Новое исследование, опубликованное в «Астрофизическом журнале», предлагает возможный ответ. Ученые предполагают, что процесс зарождения магнитных полей начался на «космическом рассвете» — через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, когда зажглись первые звезды. После своей гибели эти звезды рассеяли в пространстве тяжелые элементы, из которых сформировались первые частицы космической пыли.
Согласно модели, движение и взаимодействие этих заряженных пылевых частиц в ранней Вселенной могло генерировать слабые электрические токи, которые, в свою очередь, создавали первичные магнитные поля. Расчеты показывают, что это поле было чрезвычайно слабым — примерно в миллиард раз слабее магнитного поля Земли. Однако даже такой минимальный «зародыш» мог стать основой для последующего динамо-усиления в процессе формирования галактик и скоплений, в конечном итоге приведя к наблюдаемым сегодня крупномасштабным магнитным структурам.
Проверка гипотезы и взгляд в прошлое
Авторы работы подчеркивают, что их идея требует дальнейшей проверки. Они предлагают включить предложенный механизм «пылевой батареи» в сложные компьютерные симуляции эволюции галактик. Это позволит сравнить предсказания теории с реальными данными наблюдений. Поскольку мы не можем напрямую наблюдать магнитные поля в далеком прошлом, подобные теоретические модели являются ключевым инструментом для реконструкции истории магнетизма во Вселенной и понимания его роли в космической эволюции.
Все последние новости астрофизики читайте на New-Science.ru
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Вопрос о том, как во Вселенной появились большие магнитные поля, остается одним из самых сложных в астрофизике.